EN
Yüksək gərginlikli keçid izolyatorları elektrik enerjisi sistemlərində daxili yüksək gərginlikli keçidlər və xarici avadanlıq qablaşdırması arasındakı əlaqəni təmin edən əsas komponentlərdir. Keçid izolyatoru eyni zamanda izolyasiya etməli, mexaniki yükü dəstəkləməli və istiliyin daşınmasını asanlaşdırmalı, həmçinin ekstrem şəraitdə elektrik bütövlüyünü saxlamalıdır. Keçid izolyatorlarının yayılmış arıza rejimlərini başa düşmək, etibarlı transformator və açar aparatlarının işləməsindən asılı olan texniki xidmət qruplarına, aktiv idarəetmə mütəxəssislərinə və elektrik mühəndislərinə çox vacibdir. Keçid izolyatoru arızalananda nəticələr yalnız avadanlığın zədələnməsi ilə məhdudlaşmır, həmçinin fəlakətli enerji kəsilmələri, təhlükəsizlik riskləri və əhəmiyyətli maliyyə itkiyə səbəb olur. Bu məqalə sənaye və enerji təchizatı miqyasında elektrik sistemlərində keçid izolyatorlarını təsir edən əsas arıza rejimlərini araşdırır.
Bushingin struktur və elektrik dizaynı onun müəyyən ətraf mühit və iş şəraitinə qarşı həssaslığını müəyyən edir. Porcelain, kompozit və rezinlə impregnasiya olunmuş kağız modelləri daxil olmaqla müxtəlif bushing növləri fərqli pozulma yolları və deqradasiya sürətləri göstərir. Bushingin keyfiyyətinin azalmasının erkən xəbərdarlıq əlamətlərini tanımamaq, avadanlığın ömrünü uzadaraq qeyri-plansız dayanmaları qarşısını alan proqnozlaşdırıcı texniki xidmət strategiyalarına imkan verir. Bushingin vəziyyətini aktiv izləyən sənaye operatorları dövrü xidmət xərclərini azaldır və şəbəkənin etibarlılığı standartlarına uyğunluğunu saxlayırlar.
Nəm Daxil olması və İzolyasiyanın Dezinteqrasiyası
Bushing Dizaynında Su Daxil Olma Yolları
Nəmlik, bushinqın bütövlüyünün əsas düşmənidir. Su, xarici porselein və ya kompozit səthdəki mikroçatlamalardan, porselein-metal sərhəddi boyunca kapillyar hadisələr vasitəsilə və bushinqın iç boşluğunda kondensasiya olaraq bushinqın içərisinə daxil olur. Daxil olduqdan sonra nəm izolyasiya materialında həll olur və naməqsəd dielektrik təbəqəsini ötürən keçirici yollar yaradır. Bushinqın daxili quruluşu, xüsusilə açıq havada istifadə olunan porselein qalxanı ilə iç mekanda istifadə olunan flanş arasındakı birləşmə nöqtəsi, ən zəif nüfuz nöqtəsidir. İstilik dövrü, titrəmə və UV şüalanması bu mikroçatlamaların əmələ gəlməsini sürətləndirir və suyun bushinqın daxilinə keçməsinə imkan verir. Aylar və ya illər ərzində toplanan su izolyasiya müqavimətini milyonlarla om-dan minlərlə om-a endirir və sızıntı cərəyanını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Yüksək nəmlik səviyyəsinə məruz qalan bir bushinq nəticədə elektrik zəifləməsi və ya arka yolu ilə sıradan çıxacaq.
Bushing iç boşluğunda kimyəvi reaksiya
Nəm bushingin daxilinə daxil olduqda, izolyasiya yağları və ya rezinlə impregnasiya olunmuş kağızla reaksiyaya girir və turşular və keçirici yan məhsullar əmələ gətirir. Su mövcudluğu yağın dielektrik möhkəmliyini azaldır və kağız izolyasiyalı bushingdə sellulozanın parçalanmasını sürətləndirir. Bu kimyəvi zəncir reaksiyası sərbəst turşular, efirlər və parçalanma məhsulları əmələ gətirir ki, bu da elektrik müqavimətini daha da azaldır. Bushingin süzgəc klapanından götürülmüş yağ nümunələrinin təhlili su miqdarında, turşuluq ədədində və həll olmuş qaz konsentrasiyalarında artımın baş verdiyini göstərir; bu isə qəfil arızanın yaxınlaşdığını bildirir. Bir çox sənaye müəssisəsi, nəmə bağlı kimyəvi parçalanmanın irəliləyici və qəfil arızadan əvvəl aşkar edilə bilən bir proses olması səbəbilə, proqnozlaşdırıcı texniki xidmət protokoluna bushing yağının nümunələrinin alınmasını daxil edir.
Termal gərginlik və mexaniki yorulma
Dövri temperatur dəyişiklikləri
Isı döngüsüsi, bir bushinqin porselein xarici səthi, metal flanş və daxili keçiricisi arasında fərqli genişlənməyə və daralmaya səbəb olur. Hər bir komponentin fərqli istilik genişlənmə əmsalı var və bu, material sərhədlərində daxili gərginlik yaradır. Bushinq yük dalğaları nəticəsində keçirici cərəyanının dəyişməsi və ətraf temperaturun mövsümi dalğalanması ilə gündəlik və mövsümi olaraq istilik döngüsünə məruz qalır. Təkrarlanan genişlənmə-daralma döngüsüsi porselein gövdəsində yorulma çatları və porselein ilə metal avadanlıq arasındakı sərhəddə qat-qat ayrılmanı törədir. Açıq havada işləyən bushinq-lər sürətli hava dəyişiklikləri zamanı xüsusilə ağır istilik gərginliyinə məruz qalır; gün içində səth temperaturu fərqi 50 dərəcə Selsiydan artıq ola bilər. Porseleində mikro-çatlar bir dəfə başlayanda nəm infiltrasiyası sürətlənir və müdaxilə edilmədikcə bushinqin arızalanması qeyri-mümkün deyil.
Mexaniki yüklərin və titrəmələrin təsirləri
Yüksək gərginlikli keçid izolyatorları yalnız öz çəkilərini, həmçinin keçiricinin və ona birləşdirilmiş digər avadanlıqların kütləsini də dəstəkləyir. Açıq havada işləyən avadanlıqlara təsir edən külək yükü, qonşu transformatorun soyutma ventilyatorlarından yaranan titrəşim və quraşdırılma zamanı mexaniki təsir keçid izolyatorunun konstruksiyasına gərginlik yaradır. Rezonans tezliklərində təkrarlanan titrəşim keçid izolyatorunun flanşını transformatorun rezervuar divarına birləşdirən mexaniki bərkidici elementlərin sövüşməsinə səbəb olur və bu da keçid izolyatorunun sıxlıq bütövlüyünü zədələyir. Sövüşmüş bərkidici elementlər keçid izolyatorunun əyilməsinə imkan verir; bu da porseleynin daha çox çatlamasına və nəmün daxil olması üçün yeni yolların açılmasına səbəb olur. On illər boyu davamlı işləyən sənaye transformatorlarında keçid izolyatorunun bərkidilmə konstruksiyasında toplanmış mexaniki yorulma müşahidə olunur; buna görə də potensial arızanı aşkar etmək üçün dövri olaraq bərkidici elementlərin momenti yenidən tənzimlənməli və vizual yoxlama aparılmalıdır.
Xarici çirklənmə və mühit şəraitindən irəli gələn deqradasiya
Səthi qövsün yaranması və quru zolaqların əmələ gəlməsi
Xarici izolyatorların çirklənmiş səthləri havada asılı olan toz, sahil zonalarında dəniz suyu buxarı və sənaye çirklərini toplayır ki, bu da keçirici təbəqələr yaradır. Nəm bu çirklənmiş səthdə kondensləşdikdə, izolyatorun porselein qalxanı üzrə keçirici yol əmələ gəlir və sızma cərəyanı axır. Bu sızma cərəyanı lokal istiləşməyə səbəb olur, nəmi buxarlaşdırır və quru zolaq əmələ gətirir. Quru zolaq maneə kimi işləyir və gərginliyin izolyator səthinin dar bölgəsinə konzentrasiyasına səbəb olur. Bu konzentrasiya yüksək sahəli ionlaşma və səth boşalmasını başladır və nəticədə izolyatorun üst hissəsindən torpağa qövs boşalması — yəni qövsün keçməsi ilə nəticələnir. Səth boşalması xüsusilə çirklənmiş sənaye rayonlarında, dəniz mühitində və atmosfer nəminin və çirklənmənin qarşılıqlı təsiri güclü olan yüksək dağlıq bölgələrdə yerləşdirilən izolyatorlarda tez-tez müşahidə olunur.
Porselein səthlərinin izlənməsi və eroziyası
Bir izolyatorun porselen materialının səthində təkrarlanan boşalma və qövs əmələ gəlməsi nəticəsində material yavaş-yavaş aşınır və karbonlaşır; bu da keçirici karbonlaşmış izlər yaradır. Bu izlər izolyatorun partlayış gərginliyini azaldan və sızıntı cərəyanını artırılan daimi keçirici yollar təmin edir. Bir izolyatorun səthində izlərin əmələ gəlməsi başlandıqdan sonra deqradasiya sürətlənir, çünki karbonlaşmış yol cərəyanı üstünlüklə keçirir. Ağır çirklənmə ilə izolyator səthinin yetərsiz baxımı bir izolyatorda yüngül izlərdən fəlakətli arıza halına qədər mütləq inkişaf edəcəkdir. Sahil zonalarında, sement zavodlarında və kömür yanıtma elektrik stansiyalarında sənaye tətbiqləri karbonlaşma və izlərin inkişafını maneə törətmək üçün izolyatorların daha tez-tez yuyulmasını və səth emalını tələb edir.
İstehsalat Qüsurları və Dizayn Zəiflikləri
Daxili Boşluq Əmələ Gəlməsi və Qismən Boşalma
Bir qovanın istehsalat çatları, o cümlədən tökülmüş rezin və ya impregnasiya içindəki boşluqlar, elektrik gərginliyinin lokal şəkildə cəmləndiyi zəif nöqtələr yaradır. Kısmi boşalma, əsas partlayış həddindən aşağı gərginliklərdə bu boşluqlarda başlayır və ətrafdakı izolyasiya materialını postepen şəkildə pozur. Akustik və ya elektrik monitorinqi ilə aparılan kısmi boşalma aşkarlaması, qovanın tam arızaya uğramasından əvvəl onun içindəki boşluqların mövcudluğunu göstərir. A businka daxili boşluqlara malik qova, aylar ərzində sürətlə artan kısmi boşalma miqdarı göstərəcək ki, bu da aydın xəbərdarlıq siqnalıdır. Qiymətli transformatorlarla işləyən kommunal təşkilatlar, rutin yoxlamalar zamanı qovaların istehsal keyfiyyətini və daxili çatlarını yoxlamaq üçün portativ kısmi boşalma cihazlarından istifadə edirlər.
Səhv quraşdırma və qoşulma problemləri
Bir burmaq elementinin düzgün quraşdırılmaması və ya yerləşdirilməsinin pozulması daxili mexaniki gərginlik yaradır və möhürləməni pozan flans birləşməsində boşluqlar əmələ gətirir. Burmaq elementinin quraşdırılması zamanı montaj boltlarının çox sıxılması poroseleni çatlatmağa və ya metal flansı deformasiyaya uğratmağa səbəb olur və bu da erkən arızaya başlanğıc verir. Kifayət qədər sıxılmaması isə möhürdəki boşluqlardan nəm və kontaminantların burmaq elementinin iç boşluğuna daxil olmasına imkan verir. Transformatorun daxilindəki elektrik bağlantısının qeyri-sabit olması cərəyanın düzgün ötürülməsini maneə törədir və bu da burmaq elementinin izolyasiyasını zədələyən lokal istiləşməyə səbəb olur. Burmaq elementindəki quraşdırma defektləri tez-tez profilaktik diaqnostika və ya arıza tədqiqatları aparılana qədər gizli qalır. Bir çox sənaye texniki xidmət protokolları indi gələcəkdə müqayisə üçün bir referans bazası yaratmaq məqsədilə burmaq elementinin quraşdırılması ilə bağlı foto sənədləşdirmə və moment yoxlaması qeydlərini daxil edir.
Tez-tez verilən suallar
Burmaq elementinin arızaya uğramağa başlamasının ən erkən xəbərdarlıq əlamətləri hansılardır?
Bushingin pozulmasının erkən göstəriciləri, bushing yağında 1000 ppm-dən yuxarı nəm miqdarı, 0.05 mg KOH/g-dən yuxarı turşuluq ədədi və sızıntı cərəyanında və ya güc əmsalında artım daxil olmaqla, bir neçə amildir. Bushingin xarici porseleində görünən səth çatları, rəng dəyişikliyi və ya yağlı ləkələr dərhal araşdırılmalıdır. Test zamanı qismən boşalmanın aşkar edilməsi daxili boşluqların və ya nəmin təsiri ilə materialın pozulduğunu göstərir. Temperatur monitorinqi zamanı bushingin normaldan yüksək işləmə temperaturunun qeyd edilməsi nəmin daxil olması nəticəsində rezistiv itkilərin artırıldığını göstərir. Bushingin süzgəc klapanından müntəzəm yağ nümunəsi götürülməsi və izolyasiya müqaviməti testləri aparılması katastrofik pozulmadan əvvəl etibarlı erkən xəbərdarlıq imkanı yaradır.
Bushing nə qədər tez-tez potensial pozulmalar üçün yoxlanılmalıdır?
Sənaye standartları, ən azı kvartalda bir dəfə xarici buşinqlərin vizual yoxlanılmasını və kritik enerji avadanlıqları üçün yağ nümunəsinin götürülməsi ilə elektrik testlərinin illik aparılmasını tövsiyə edir. Yüksək çirklənmə və ya sahil zonalarında yerləşən buşinqlər daha tez-tez yoxlanılmalı və təmizlənməlidir; bunun üçün ayda bir və ya kvartalda bir dəfə xarici yoxlama tələb oluna bilər. Qeyri-adi hava hadisələrindən, hurakandən və ya işləmə anormallıqlarından sonra buşinq fiziki zədələnmə və ya nəm keçirilməsi baxımından yoxlanılmalıdır. Yeni buşinqlər ilk istismar ili ərzində buşinq izolyasiya müqaviməti və qismən boşalma səviyyələri üçün bazovaya qiymət müəyyənləşdirmək məqsədilə test edilməlidir. 25 ildən artıq yaşlı buşinqlər üçün gücləndirilmiş monitorinq proqramları tələb olunur, çünki buşinqdəki izolyasiya materialının deqradasiyası zamanla qeyri-xətti şəkildə sürətlənir.
Buşinq pozulduqdan sonra onu tamir etmək mümkündürmü, yoxsa mütləq əvəz edilməlidirmi?
Bir çox halda, arızalı buşinq iqtisadi cəhətdən bərpa edilə bilməz və tam əməliyyat təhlükəsizliyini və performansını bərpa etmək üçün yeni bir vahidlə əvəz edilməlidir. Bununla belə, buşinqdə erkən mərhələdə yaşlıq kontaminasiyası vakuum emalı və ya termiki şərtləndirmə ilə yağ qurudulması prosedurları vasitəsilə idarə edilə bilər ki, bu da qalan faydalı ömrünü uzadır. Buşinqdən nəmlərin çıxarılması xüsusi avadanlıq tələb edir və yalnız sertifikatlı texniklər tərəfindən nəzarət olunan şəraitdə aparılmalıdır. Bir buşinq daxili qövsün yaranmasına, qismən boşalmaya və ya porseleinin qırılmasına məruz qaldıqda, onun struktur və elektrik bütövlüyü etibarlı şəkildə bərpa edilə bilmədiyindən əvəzlənməsi yeganə seçimdir. Əvəz edilən buşinqin dəyəri adətən əlaqəli transformatorun əvəzlənmə dəyərinin 5 faizindən az olur; buna görə də, yaşlanan buşinqlərin profilaktik əvəzlənməsi enerji təchizatı şirkətləri və sənaye operatorları üçün məqsədəuyğun iqtisadi qərardır.